Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Gebrauchsdauerreduzierung von elektro-mechanisch beanspruchten Schmierstoffen

In vielen drehzahlvariablen, umrichtergesteuerten E-Motoren, Generatoren und in der Peripherie des Antriebsstranges treten Schäden verursacht durch schädlichen Stromdurchgang auf. Diese führen zu unerwünschten und kostenintensiven Systemausfällen. Bekannte strombedingte Schäden sind Kraterbildung auf der Lagerlaufbahn, Riffelbildung quer zur Laufbahn sowie Verbrennung des Schmierstoffes im tribologischen Kontakt (etwa Wälzkörper zu Lagerlaufbahn oder auf den Zahnflanken eines Zahnrades). Infolge der E-Mobilität gewinnt diese Thematik zunehmend an Bedeutung. Eine Forschungslücke besteht u.a. in dem Bereich der Schädigung und Eigenschaftsveränderung von Schmierstoffen unter kombinierter elektrischer und mechanischer Beanspruchung. Diese soll in diesem Vorhaben mittels umfangreicher Experimente und Schmierstoffanalysen untersucht werden. Hierzu werden Versuchsbedingungen hergeleitet bei denen gezielt die Schmierstoffe (Öle und Fette) elektrisch geschädigt werden. Hierauf aufbauend werden mittels umfangreicher Analysemethodik (IR-Spektrosgrafie, ICP-Analyse, Rheologische Untersuchungen, RULER-Verfahren, NMR-Spektroskopie) die geschädigten Schmierstoffe analysiert und aus diesen Ergebnissen Alterungs-/ sowie Schädigungsmechanismen identifiziert. Mit den Ergebnissen aus dem Projekt wird der Anwender in die Lage versetzt Schmierstoffe gezielt für die zu erwartende elektrische Belastung (Lagerstrom und Lagerspannung, Schaltfrequenz und Schmierungszustand) auszuwählen und so Schäden bzw verfrühten Ausfall von Komponenten zu reduzieren und zu vermeiden. Insbesondere KMUs haben mit den gewonnenen Erkenntnissen die Möglichkeit ihre Auslegemethoden für elektrisch beanspruchte Kontakte zu optimieren und gezielt Abhilfemaßnahmen für ihre Anwendungen auszuwählen. Das kann die Anzahl der Ausfälle reduzieren und zur Effizienzerhöhung und Kostenersparnis führen.